JP2017219030A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化・薄型化した送風効率の良好な遠心型の送風装置を提供する。
【解決手段】軸方向隙間を介して配列された複数の平板４１０を有する送風部４０と、送風部４０を回転させるモータ部３０と、送風部４０およびモータ部３０を収容するハウジングとを有する。ハウジングは、送風部４０の上部において軸方向９に貫通する吸気口と、送風部４０の径方向外側において径方向に向けて開口する送風口とを有する。平板４１０の少なくとも一部は、内環状部６１と、外環状部６２と、内環状部６１と外環状部６２とを連結するリブと、それらに囲まれた通気孔６０とを有する。送風部４０が回転すると、平板４１０の表面の粘性抵抗および遠心力により、平板間４００に径方向外側へと向かう気流が発生する。内環状部６１と、通気孔６０の外側において送風を行う外環状部６２とをリブで接続することにより、通気孔６０の開口面積を大きくできる。
【選択図】図５

Description

本発明は、送風装置に関する。

従来、複数の羽根を有するインペラを回転させることで、径方向外側へ向かって気流を発生させる遠心型の送風装置が知られている。インペラを有する従来の送風装置については、例えば、特開２００８−８８９８５号公報に記載されている。

特開２００８−８８９８５号公報に記載の送風装置では、ファンブレードと呼ばれる複数の羽根が周囲の気体を押し出すことにより、径方向外側へ向かう気流が発生する。
特開２００８−８８９８５号公報

近年、電子機器の小型化・薄型化が引き続き求められている。このため、電子機器内の冷却に用いられる送風装置についても薄型化が求められている。

ここで、特開２００８−８８９８５号公報に記載の送風装置のように、インペラを用いて気流を発生させる場合、回転時に、羽根の軸方向上下端部から、羽根が押し出した気流が漏れる。これにより、羽根の軸方向の上下端部での風圧は、羽根の軸方向中央付近での風圧と比べて小さくなる。このため、送付装置を薄型化してインペラの軸方向の長さが小さくなると、十分な送風効率を得られなくなるという問題が生じる。

本発明の目的は、送風効率の良好な遠心型の送風装置を実現できる技術を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、送風装置であって、上下方向に延びる中心軸を中心として回転する送風部と、前記送風部を回転させるモータ部と、前記送風部および前記モータ部を収容するハウジングと、を有する。前記ハウジングは、前記送風部の上部に配置され、軸方向に貫通する吸気口と、前記送風部の径方向外側に配置され、周方向の少なくとも一部に径方向に向けて開口する送風口と、を有する。前記送風部は、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板を有する。前記平板の少なくとも一部は、それぞれ、前記中心軸を中心として配置される環状の内環状部と、前記中心軸を中心として前記内環状部の径方向外側に配置される環状の外環状部と、前記内環状部と前記外環状部とを連結する複数のリブと、前記内環状部、前記外環状部および周方向に隣り合う２つの前記リブにより囲まれ、軸方向に貫通する複数の通気孔と、を有する。前記通気孔のそれぞれと、前記送風部の径方向外側の空間とは、前記軸方向隙間を介して連通する。

本願の例示的な第１発明によれば、送風部が回転すると、平板の表面の粘性抵抗および遠心力により、平板間の軸方向隙間に径方向外側へと向かう気流が発生する。これにより、吸気口および通気孔を介して供給された気体が、送風部の径方向外側へと向かう。平板間に気流を生じさせるため、上下方向に当該気流が漏れにくく、送風効率を向上できる。また、内環状部と外環状部とをリブで接続する構造により、通気孔の開口面積を大きくできる。よって、吸気効率が向上し、送風効率をより向上できる。したがって、薄型化した場合であっても、送風効率が低下しにくい。また、インペラを有する遠心ファンと比べて、静音性に優れている。

図１は、第１実施形態に係る送風装置の斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る送風装置の上面図である。 図３は、第１実施形態に係る送風装置の断面図である。 図４は、第１実施形態に係る送風装置の分解斜視図である。 図５は、第１実施形態に係る送風装置の部分断面図である。 図６は、第１実施形態に係る送風装置の複数の平板の分解斜視図である。 図７は、第１実施形態に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図８は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図９は、変形例に係る送風装置の複数の平板の分解斜視図である。 図１０は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図１１は、変形例に係る送風装置の複数の平板の分解斜視図である。 図１２は、変形例に係る送風装置の複数の平板の上面図である。 図１３は、変形例に係る送風装置の複数の平板の部分断面図である。 図１４は、変形例に係る送風装置の複数の平板の部分断面図である。 図１５は、変形例に係る送風装置の部分断面図である。 図１６は、変形例に係る送風装置の上面図である。

以下に、送風装置の例を開示する。なお、本開示では、下プレート部に対して上プレート部を上として、各部の形状および位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、送風装置の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．送風装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係る送風装置１の斜視図である。図２は、送風装置１の上面図である。図３は、Ａ−Ａ断面における送風装置１の断面図である。図４は、送風装置１の分解斜視図である。図５は、送風装置１の部分断面図である。この送風装置１は、送風部４０が回転することにより、径方向外側へ向かう気流を発生させる遠心型の送風装置である。この送風装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載され、その内部を冷却するのに用いられる。なお、本発明の送風装置は、その他の目的に使用されてもよい。

図１〜図４に示すように、送風装置１は、ハウジング２０と、モータ部３０と、送風部４０とを有する。

ハウジング２０は、モータ部３０および送風部４０を収容する筐体である。ハウジング２０は、下プレート部２１と、側壁部２２と、上プレート部２３とを有する。

下プレート部２１は、ハウジング２０の底部を構成する。下プレート部２１は、送風部４０の下方において径方向に拡がり、送風部４０の下側の少なくとも一部を覆う。また、下プレート部２１は、モータ部３０を支持する。

側壁部２２は、下プレート部２１から上方へ向かって延びる。側壁部２２は、下プレート部２１と上プレート部２３との間において送風部４０の側方を覆う。また、側壁部２２は、周方向の一部に、径方向に向けて開口する送風口２０１を有する。本実施形態では、下プレート部２１と側壁部２２とは、一体に形成される。ただし、下プレート部２１と側壁部２２とは、別部材であってもよい。

上プレート部２３は、ハウジング２０の蓋部を構成する。上プレート部２３は、下プレート部２１の上方において、径方向に拡がる。また、上プレート部２３は、軸方向に貫通する吸気口２０２を有する。すなわち、上プレート部２３は、吸気口２０２を構成する内縁部２３１を有する。上面視における吸気口２０２の形状は、例えば、中心軸９を中心とする円形である。

モータ部３０は、送風部４０を回転させる駆動部である。図５に示すように、モータ部３０は、静止部３１と、回転部３２とを有する。静止部３１は、下プレート部２１に固定される。これにより、静止部３１は、ハウジング２０に対して相対的に静止する。回転部３２は、静止部３１に対して、中心軸９を中心として回転可能に支持される。

静止部３１は、ステータ固定部３１１と、ステータ３１２と、軸受ハウジング３１３とを有する。

ステータ固定部３１１は、下プレート部２１に設けられた固定孔２１１に嵌まる。これにより、ステータ固定部３１１は、下プレート部２１に固定される。ステータ固定部３１１は、固定孔２１１との固定部から上方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。ステータ固定部３１１の上部の外周部には、ステータ３１２が固定される。

ステータ３１２は、外部から供給される駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ３１２は、上下に延びる中心軸９の周りを環状に取り囲む。ステータ３１２は、例えば、積層鋼板からなる環状のステータコアと、ステータコアに巻かれた導線とを有する。

軸受ハウジング３１３は、有底円筒状の部材である。すなわち、軸受ハウジング３１３は、円板状の底部と、底部から上方へ延びる円筒状部とを有する。軸受ハウジング３１３は、ステータ固定部３１１の内周面に固定される。

回転部３２は、シャフト３２１と、ハブ３２２と、軸受部材３２３と、マグネット３２４とを有する。

シャフト３２１は、中心軸９に沿って配置された部材である。本実施形態のシャフト３２１は、後述する第１円筒部５１２の内部に配置され、かつ、中心軸９を中心として延びる円柱状の部位と、当該円柱状の部位の下端部から径方向に延びる円板状の部位とを有する。

ハブ３２２は、シャフト３２１に固定される。ハブ３２２は、ハブ本体部材５１と、フランジ部材５２とから成る。

ハブ本体部材５１は、第１天板部５１１と、第１円筒部５１２と、第２円筒部５１３と、マグネット保持部５１４とを有する。

第１天板部５１１は、中心軸９を中心として径方向に拡がる円板状の部位である。第１天板部５１１は、ステータ３１２の上方に配置される。第１天板部５１１は、その外縁部に、上面から凹む凹部５１５を有する。

第１円筒部５１２は、第１天板部５１１から下方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。第１円筒部５１２の内部には、シャフト３２１の円柱状の部位が収容される。そして、シャフト３２１は、第１円筒部５１２に固定される。

第２円筒部５１３は、第１天板部５１１から下方へ向かって、中心軸９を中心として円筒状に延びる。第２円筒部５１３の内径は、第１円筒部５１２の外径よりも大きい。すなわち、第２円筒部５１３は、第１円筒部５１２の径方向外側に配置される。

マグネット保持部５１４は、第１天板部５１１の径方向外端から下方へ向けて、中心軸９を中心として円筒状に延びる。マグネット保持部５１４は、ステータ３１２の径方向外側に配置される。マグネット保持部５１４の内周面には、マグネット３２４が固定される。

フランジ部材５２は、外壁部５２１と、第２天板部５２２と、平板保持部５２３とを有する。

外壁部５２１は、中心軸９を中心として上下に延びる円筒状の部位である。外壁部５２１は、ハブ本体部材５１のマグネット保持部５１４の外周面に沿って配置される。

第２天板部５２２は、外壁部５２１の上端部から径方向内側へ円環状に延びる。第２天板部５２２は、ハブ本体部材５１の第１天板部５１１の上面に設けられた凹部５１５内に配置される。また、第１天板部５１１の上面と、第２天板部５２２の上面とは、軸方向の位置が同一である。

平板保持部５２３は、外壁部５２１の下端部から径方向外側へ延びる。平板保持部５２３は、ハブ本体部材のマグネット保持部５１４の径方向外側において、送風部４０を保持する。本実施形態では、送風部４０は、平板保持部５２３の上面に載置される。これにより、平板保持部５２３は、送風部４０の有する複数の平板４１０を保持する。

軸受部材３２３は、中心軸９を中心として上下に延びる円筒状の部材である。軸受部材３２３は、ハブ本体部材５１の第１円筒部５１２の外周面に沿って配置される。また、軸受部材３２３は、第１円筒部５１２の外周面に固定される。軸受部材３２３の径方向外側かつハブ本体部材５１の第２円筒部５１３の径方向内側には、軸受ハウジング３１３の円筒状部が配置される。

マグネット３２４は、ハブ本体部材５１のマグネット保持部５１４の内周面に固定される。また、マグネット３２４は、ステータ３１２の径方向外側に配置される。本実施形態では、円環状のマグネット３２４が使用される。マグネット３２４の径方向内側の面は、ステータ３１２と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。また、マグネット３２４の内周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁されている なお、円環状のマグネット３２４に代えて、複数のマグネットを使用してもよい。複数のマグネットを使用する場合には、Ｎ極のマグネットとＳ極のマグネットとが交互に並ぶように、複数のマグネットを周方向に配列すればよい。

図５中に拡大して示すように、軸受ハウジング３１３と、シャフト３２１、軸受部材３２３およびハブ本体部材５１との間には、潤滑流体３００が介在する。潤滑流体３００には、例えば、ポリオールエステル系オイルまたはジエステル系オイルが使用される。シャフト３２１、ハブ３２２および軸受部材３２３は、軸受ハウジング３１３に対して、潤滑流体３００を介して回転可能に支持される。このように、本実施形態では、静止部３１の構成要素である軸受ハウジング３１３と、回転部３２の構成要素であるシャフト３２１、軸受部材３２３およびハブ本体部材５１と、潤滑流体３００とにより、流体動圧軸受が構成される。

潤滑流体３００の界面は、軸受ハウジング３１３の外周面とハブ本体部材５１の第２円筒部５１３の内周面との間隙であるシール部３０１に配置される。シール部３０１において、上方から下方へ向かうにつれて、軸受ハウジング３１３の外周面と第２円筒部５１３の内周面との距離が大きくなる。すなわち、シール部３０１において、潤滑流体３００の界面から遠ざかるにつれて、軸受ハウジング３１３の外周面と第２円筒部５１３の内周面との距離が大きくなる。このように、シール部３０１の径方向の幅が上方から下方へ向かうにつれて大きくなることにより、界面付近において潤滑流体３００が上方へと引きつけられる。したがって、潤滑流体３００がシール部３０１の外部へと漏れ出るのが抑制される。

このように、静止部３１と回転部３２とを接続する軸受機構として流体動圧軸受を用いることにより、回転部３２が安定して回転できる。したがって、モータ部３０から異音が発生するのを抑制できる。

このようなモータ部３０において、ステータ３１２に駆動電流を供給すると、ステータ３１２に磁束が生じる。そして、ステータ３１２とマグネット３２４との間の磁束の作用により、静止部３１と回転部３２との間に、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部３１に対して回転部３２が、中心軸９周りに回転する。回転部３２の平板保持部５２３に保持された送風部４０は、回転部３２とともに、中心軸９周りに回転する。

図４および図５に示すように、送風部４０は、複数の平板４１０と、複数のスペーサ４２０とを有する。平板４１０とスペーサ４２０とは、軸方向に交互に配列される。また、隣り合う平板４１０およびスペーサ４２０は、接着等により固定される。

図４および図５に示すように、本実施形態では、複数の平板４１０は、最も上方に配置された上側平板４１１と、最も下方に配置された下側平板４１２と、上側平板４１１の下方かつ下側平板４１２の上方に配置された４つの中間平板４１３とを含む。すなわち、本実施形態の送風部４０は、６つの平板４１０を有する。複数の平板４１０は、軸方向隙間４００を介して軸方向に配列される。

各平板４１０は、例えば、ステンレス等の金属材料または樹脂材料により形成される。また、各平板４１０は、例えば、紙により形成されてもよい。その場合、植物繊維にガラス繊維または金属線等を含む紙が用いられてもよい。平板４１０を金属材料により形成すると、平板４１０を樹脂材料により形成する場合と比べて、平板４１０の寸法精度を向上できる。

本実施形態では、上側平板４１１と４つの中間平板４１３とは、同一形状である。図１、図２および図５に示すように、上側平板４１１および中間平板４１３はそれぞれ、内環状部６１、外環状部６２、複数のリブ６３および複数の通気孔６０を有する。なお、本実施形態では、各平板４１０の有するリブ６３の数および通気孔６０の数はそれぞれ５つである。通気孔６０のそれぞれと、送風部４０の径方向外側の空間とは、当該通気孔６０を有する平板４１０の上下に隣り合う軸方向隙間４００を介して連通する。なお、通気孔６０はそれぞれ、軸方向に見て、ハウジング２０の吸気口２０２と重なる位置に配置される。

下側平板４１２は、中心軸９を中心として配置される、環状かつ板状の部材である。下側平板４１２は、その中央に、上下に貫通する中央孔６５を有する。なお、各平板４１０の形状について、その詳細は後述する。

図４に示すように、スペーサ４２０のそれぞれは、円環状の部材である。スペーサ４２０が平板４１０間に配置されることにより、平板４１０間に軸方向隙間４００が確保される。スペーサ４２０はそれぞれ、その中央に、上下に貫通する中央孔４２９を有する。各平板４１０の後述する中央孔６５と、各スペーサ４２０の中央孔４２９との内部には、モータ部３０が配置される。

スペーサ４２０は、上側平板４１１および中間平板４１３の内環状部６１と軸方向に重なる位置に配置される。このように、スペーサ４２０は、軸方向隙間４００内の径方向の一部の領域のみに配置される。

モータ部３０が駆動すると、回転部３２とともに、送風部４０が回転する。これにより、各平板４１０の表面の粘性抵抗および遠心力により、各平板４１０の表面付近に、径方向外側へと向かう気流が発生する。したがって、平板４１０間の軸方向隙間４００に径方向外側へと向かう気流が発生する。すると、ハウジング２０の吸気口２０２と、上側平板４１１および中間平板４１３の通気孔６０とを介して、ハウジング２０の上部の気体が各軸方向隙間４００へと供給され、ハウジング２０の側部に設けられた送風口２０１から送風装置１の外部へと排出される。

ここで、各平板４１０の軸方向厚みは、約０．１ｍｍである。一方、各軸方向隙間４００の軸方向の長さは、約０．３ｍｍである。軸方向隙間４００の軸方向の長さは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。軸方向隙間４００の軸方向の長さが大きいと、送風部４０の回転時に、上側の平板４１０の下面で生じる気流と下側の平板４１０の上面で生じる気流との間に間隔が空く。すると、軸方向隙間４００内における静圧が大きくならず、十分な風量を排出できない可能性がある。また、軸方向隙間４００の軸方向の長さが大きいと、送風装置１の軸方向の体格を小さくするのが困難となる。そのため、この送風装置１では、軸方向隙間４００の軸方向の長さを０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内としている。これにより、軸方向隙間４００内の静圧を高め、十分な排出風量を得ることができるとともに、送風装置１をより薄型化できる。

また、図２に示すように、吸気口２０２は、中心軸９を中心として配置される。すなわち、吸気口２０２の中心は、中心軸９と一致する。一方、送風部４０も、中心軸９を中心として配置される。これにより、送風部４０において、周方向に圧力差が生じにくい。その結果、騒音の発生を抑制できる。なお、「一致する」とは、完全に一致する場合だけで無く、略一致する場合を含めるものとする。

＜１−２．平板の形状＞
続いて、各平板４１０の形状について、図６および図７を参照しつつ、詳細に説明する。図６は、複数の平板４１０の分解斜視図である。図７は、複数の平板４１０の上面図である。

本実施形態では、図６に示すように、上側平板４１１と４つの中間平板４１３とは、同一形状である。上述の通り、上側平板４１１および中間平板４１３はそれぞれ、内環状部６１、外環状部６２、複数のリブ６３および複数の通気孔６０を有する。

内環状部６１は、中心軸９を中心として配置される、環状の部位である。内環状部６１は、その中央に、上下に貫通する中央孔６５を有する。外環状部６２は、中心軸９を中心として内環状部６１の径方向外側に配置される、環状の部位である。リブ６３はそれぞれ、内環状部６１と外環状部６２とを連結する。通気孔６０は、平板４１０を軸方向に貫通する。通気孔６０は、内環状部６１、外環状部６２および周方向に隣り合う２つのリブ６３により囲まれる。

複数の羽根を有するインペラを回転させて気流を発生させる従来の送風装置では、インペラにより発生する気流が、インペラの上下の端部において漏れる。また、当該気流の漏れは、送風装置の軸方向の長さによらず発生する。このため、送風装置を薄型化すると、送風装置全体における当該漏れの影響が大きくなるため、送風効率が低下する。一方、本実施形態の送風装置１では、平板４１０の表面付近に気流が生じるため、上下方向に当該気流が漏れにくい。したがって、気流を発生させる送風部４０の軸方向の長さを小さくした場合であっても、気流の漏れによる送風効率の低下が生じにくい。すなわち、送風装置１を薄型化した場合であっても、送風効率が低下しにくい。

リブ６３の周方向の幅は、リブ６３の径方向の長さよりも短い。内環状部６１と外環状部６２とを、このようなリブ６３で接続することにより、通気孔６０の周方向の長さを大きくできる。したがって、通気孔６０の径方向の長さを大きくすることなく、通気孔６０の開口面積を大きくできる。これにより、吸気効率が向上するため、送風装置１の送風効率をより向上できる。

また、インペラを有する送風装置では、羽根の形状、枚数、配置等に起因する周期的な騒音が発生する。しかしながら、この送風装置１は平板４１０の表面の粘性抵抗および遠心力により気流を発生させるため、インペラを有する送風装置と比べて、静音性に優れている。

また、ＰＱ特性（風量−静圧特性）の観点において、複数の平板４１０を有する送風装置１は、インペラを有する送風装置と比べて、低風量領域における静圧が大きい。このため、送風装置１は、インペラを有する送風装置と比べて、比較的低い風量しか排出できない高密度な筐体内で用いるのに適している。このような筐体としては、例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器が挙げられる。

本実施形態では、上側平板４１１および全ての中間平板４１３が通気孔６０を有する。これにより、吸気口２０２および通気孔６０を介して、全ての軸方向隙間４００がハウジング２０の上方の空間と軸方向に連通する。

上側平板４１１および中間平板４１３は、通気孔６０を有する。このため、上側平板４１１および中間平板４１３では、通気孔６０の外側に配置された外環状部６２が、表面付近に気流を発生させる送風領域となる。一方、下側平板４１２は、通気孔６０を有しない。このため、下側平板４１２の上面側では、スペーサ４２０と接触する部分より外側の領域全体が送風領域となる。すなわち、下側平板４１２の上面側では、上側平板４１１および中間平板４１３の通気孔６０およびリブ６３と軸方向に重なる領域と、外環状部６２と軸方向に重なる領域とが、送風領域となる。また、下側平板４１２の下面側では、平板保持部５２３と接触する部分より外側の領域全体が送風領域となる。なお、平板保持部５２３の下面においても、気流が発生する。

このように、下側平板４１２の送風領域は、上側平板４１１および中間平板４１３の送風領域よりも広い。したがって、最も下側に配置された中間平板４１３と下側平板４１２との間の軸方向隙間４００では、他の軸方向隙間４００に比べて静圧を向上できる。

吸気口２０２および複数の通気孔６０を下方へと向かって通過する気流は、各軸方向隙間４００において径方向外側へと引きつけられる。このため、下方へ向かうにつれて、通気孔６０を通過する気流が弱まる。本実施形態では、下側平板４１２における送風領域を上側平板４１１および中間平板４１３の送風領域よりも大きくすることにより、最も下方に配置された軸方向隙間４００において、他の軸方向隙間４００よりも強い気流を発生させ、通気孔６０を下方へと通過する気流を引きつける。これにより、最も下方に配置された軸方向隙間４００にも十分な量の気体が供給される。その結果、送風部４０における送風効率がより向上する。

この送風装置１では、図６および図７に示すように、上側平板４１１および４つの中間平板４１３のそれぞれが有する複数のリブ６３の周方向の位置は、同じである。すなわち、上側平板４１１および４つの中間平板４１３のそれぞれが有するリブ６３は、他の平板４１０のリブ６３と軸方向に重なる位置に配置される。また、各平板４１０において、複数のリブ６３は、周方向に等間隔に配置される。これにより、各平板４１０における周方向の重量バランスがよい。したがって、リブ６３および通気孔６０を有する平板４１０が安定して回転できる。

また、上述の通り、上側平板４１１および４つの中間平板４１３が有するリブ６３の数は、それぞれ、５つである。すなわち、上側平板４１１および４つの中間平板４１３のそれぞれが有するリブ６３の数は、同一であり、かつ、素数である。リブ６３の個数によって、その固有振動数に対応する周波数に騒音のピークが発生する。リブ６３の数が素数でない場合、約数の全てに対応する周波数に騒音のピークが発生する。この送風装置１では、リブ６３の数が素数であるため、その数に対応する周波数のみにピークが発生するため、発生するピークの数を低減できる。すなわち、騒音を低減できる。各平板４１０の有するリブ６３の数は、例えば、７個、１１個または１３個などの他の素数であってもよい。

この送風装置１では、モータ部３０には、１２極９スロットのモータが用いられる。このため、各平板４１０が有するリブ６３の数は、それぞれ、モータ部３０のスロット数および極数と互いに素である。これにより、リブ６３に起因して発生する騒音が、モータ部３０に起因して発生する騒音と共鳴するのが抑制される。したがって、騒音をより低減できる。

また、この送風装置１では、複数の平板４１０は、モータ部３０によって周方向一方側へ回転する。図７に示すように、リブ６３はそれぞれ、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと湾曲して延びる。これにより、リブ６３が、平板４１０の表面付近を流れる気流の向きに沿う。これにより、リブ６３が平板４１０の周囲の気流を妨げにくい。したがって、送風装置１の送風効率が向上する。なお、リブ６３は、径方向に直線状に延びてもよいし、径方向外側に向かうにつれて周方向他方側へと直線状に延びてもよい。

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。

図８は、一変形例に係る送風装置の複数の平板４１０Ａの上面図である。図８の例の送風装置では、送風部が、上記の実施形態と同様、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ａを有する。複数の平板４１０Ａは、最も上方に配置された上側平板４１１Ａを含む。上側平板４１１Ａを含む少なくとも一部の平板４１０Ａは、それぞれ、環状の内環状部６１Ａと、環状の外環状部６２Ａと、内環状部６１Ａおよび外環状部６２Ａを繋ぐ複数のリブ６３Ａと、複数の通気孔６０Ａとを有する。

図８の例の送風装置では、平板４１０Ａの有する複数のリブ６３Ａは、周方向の間隔が不均一である。仮に、周方向に等間隔にリブ６３Ａが配置されていると、リブ６３Ａの個数によって決まる固有振動数に対応する周波数に騒音のピークが発生する。図８の例の送風装置では、リブ６３Ａの間隔を不均一とすることにより、騒音のピークの発生が抑制される。したがって、騒音を低減できる。

図９は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板４１０Ｂの分解斜視図である。図１０は、図９の例の複数の平板４１０Ｂの上面図である。図９および図１０の例の送風装置では、送風部が、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ｂを有する。複数の平板４１０Ｂは、最も上方に配置された上側平板４１１Ｂと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｂと、上側平板４１１Ｂの下方かつ下側平板４１２Ｂの上方に配置された４つの中間平板４１４Ｂ〜４１７Ｂとを含む。４つの中間平板４１４Ｂ〜４１７Ｂを、上方から下方へ向かって順に、第１中間平板４１４Ｂ、第２中間平板４１５Ｂ、第３中間平板４１６Ｂおよび第４中間平板４１７Ｂと称する。上側平板４１１Ｂおよび４つの中間平板４１４Ｂ〜４１７Ｂはそれぞれ、環状の内環状部６１Ｂと、環状の外環状部６２Ｂと、内環状部６１Ｂおよび外環状部６２Ｂを繋ぐ複数のリブ６３Ｂと、複数の通気孔６０Ｂとを有する。

図９および図１０の例の送風装置では、これらの平板４１０Ｂの有するリブ６３Ｂはそれぞれ、軸方向に隣り合う平板４１０Ｂのリブ６３Ｂのそれぞれと、周方向の位置が異なる。具体的には、上側平板４１１Ｂ、第２中間平板４１５Ｂおよび第４中間平板４１７Ｂからなる第１平板群４３１Ｂにおいて、各平板４１０Ｂの有する複数のリブ６３Ｂは、所定の第１位置に配置される。第１中間平板４１４Ｂおよび第３中間平板４１６Ｂからなる第２平板群４３２Ｂにおいて、各平板４１０Ｂの有する複数のリブ６３Ｂは、所定の第２位置に配置される。また、第１平板群４３１Ｂに含まれる平板４１０Ｂと、第２平板群４３２Ｂに含まれる平板４１０Ｂとが、交互に配置される。上述の通り、第１位置に配置された５つのリブ６３Ｂと、第２位置に配置された５つのリブ６３Ｂとは、周方向の位置が異なる。すなわち、第１平板群４３１Ｂに含まれる平板４１０Ｂのリブ６３Ｂと、第２平板群４３２Ｂに含まれる平板４１０Ｂのリブ６３Ｂとは、軸方向に重ならない。

図１０に示すように、上面視において、第１平板群４３１Ｂに含まれる平板４１０Ｂの有するリブ６３Ｂと、第２平板群４３２Ｂに含まれる平板４１０Ｂの有するリブ６３Ｂとが、周方向に交互に配置される。送風装置を薄型化するために平板４１０Ｂの厚みを小さくすると、平板４１０Ｂの剛性が低くなる。平板４１０Ｂにおいて、リブ６３Ｂが配置されない周方向位置では、特に剛性が低い。そこで、リブ６３Ｂの位置を隣り合う平板４１０Ｂ同士で重ならない位置に配置することにより、平板４１０Ｂのうち剛性の弱い部分同士が軸方向に隣り合わない。したがって、剛性の弱い部分が大きく振動し、軸方向に隣り合う平板４１０Ｂと接触するのが抑制される。

図１１は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板４１０Ｃの分解斜視図である。図１２は、図１１の例の複数の平板４１０Ｃの上面図である。図１３は、図１１の例の平板４１０ＣのＢ−Ｂ断面図である。図１１〜図１３の例の送風装置では、送風部が、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ｃを有する。複数の平板４１０Ｃは、最も上方に配置された上側平板４１１Ｃと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｃと、上側平板４１１Ｃの下方かつ下側平板４１２Ｃの上方に配置された４つの中間平板４１４Ｃ〜４１７Ｃとを含む。４つの中間平板４１４Ｃ〜４１７Ｃを、上方から下方へ向かって順に、第１中間平板４１４Ｃ、第２中間平板４１５Ｃ、第３中間平板４１６Ｃおよび第４中間平板４１７Ｃと称する。上側平板４１１Ｃおよび４つの中間平板４１４Ｃ〜４１７Ｃはそれぞれ、環状の内環状部６１Ｃと、環状の外環状部６２Ｃと、内環状部６１Ｃおよび外環状部６２Ｃを繋ぐ複数のリブ６３Ｃと、通気孔６０Ｃを有する。

図１１〜図１３の例の送風装置では、図１２中に矢印で示すように、複数の平板４１０Ｃは、モータ部によって周方向一方側へ回転する。すなわち、複数の平板４１０Ｃを有する送風部は、周方向一方側へ回転する。また、中間平板４１４Ｃ〜４１７Ｃのリブ６３Ｃはそれぞれ、上方に隣り合う平板４１０Ｃのリブ６３Ｃと一部が軸方向に重なるとともに、上方に隣り合う平板４１０Ｃのリブ６３Ｃよりも周方向他方側にずれて配置される。

具体的には、第１中間平板４１４Ｃのリブ６３Ｃはそれぞれ、上側平板４１１Ｃのリブ６３Ｃと一部が軸方向に重なるとともに、上側平板４１１Ｃのリブ６３Ｃよりも周方向他方側にずれて配置される。第２中間平板４１５Ｃのリブ６３Ｃはそれぞれ、第１中間平板４１４Ｃのリブ６３Ｃと一部が軸方向に重なるとともに、第１中間平板４１４Ｃのリブ６３Ｃよりも周方向他方側にずれて配置される。第３中間平板４１６Ｃのリブ６３Ｃはそれぞれ、第２中間平板４１５Ｃのリブ６３Ｃと一部が軸方向に重なるとともに、第２中間平板４１５Ｃのリブ６３Ｃよりも周方向他方側にずれて配置される。また、第４中間平板４１７Ｃのリブ６３Ｃはそれぞれ、第３中間平板４１６Ｃのリブ６３と一部が軸方向に重なるとともに、第３中間平板４１６Ｃのリブ６３Ｃよりも周方向他方側にずれて配置される。

複数の平板４１０Ｃは、上述の通り、周方向一方側へと回転する。これにより、図１３中に矢印で示すように、各平板４１０Ｃの通気孔６０Ｃを通って上方から下方へと向かう気流は、複数の平板４１０Ｃに対して、周方向一方側から周方向他方側へと向かう。このため、リブ６３Ｃが上方から下方へ向かって周方向他方側へとずれることにより、通気孔６０Ｃを通って上方から下方へと向かう気流が下方かつ周方向他方側へと案内され、リブ６３Ｃに衝突するのが抑制される。したがって、当該気流が弱まるのが抑制される。その結果、全ての軸方向隙間へ十分な量の気体が供給されるため、送風部４０における送風効率が向上する。

図１４は、他の変形例に係る送風装置の複数の平板４１０Ｄの断面図である。なお、図１４の断面図は、図１３の断面図と同様の位置における断面図である。複数の平板４１０Ｄは、最も上方に配置された上側平板４１１Ｄと、最も下方に配置された下側平板４１２Ｄと、上側平板４１１Ｄの下方かつ下側平板４１２Ｄの上方に配置された４つの中間平板４１４Ｄ〜４１７Ｄとを含む。４つの中間平板４１４Ｄ〜４１７Ｄを、上方から下方へ向かって順に、第１中間平板４１４Ｄ、第２中間平板４１５Ｄ、第３中間平板４１６Ｄおよび第４中間平板４１７Ｄと称する。

上側平板４１１Ｄおよび４つの中間平板４１４Ｄ〜４１７Ｄはそれぞれ、図１１〜図１３の例の複数の平板４１０Ｃと同様に、環状の内環状部と、環状の外環状部と、内環状部および外環状部を繋ぐリブ６３Ｄと、通気孔６０Ｄとを有する。また、複数の平板４１０Ｄは、モータ部によって周方向一方側へ回転する。また、中間平板４１４Ｄ〜４１７Ｄのリブ６３Ｄはそれぞれ、上方に隣り合う平板４１０Ｄのリブ６３Ｄよりも周方向他方側にずれて配置される。

具体的には、第１中間平板４１４Ｄのリブ６３Ｄはそれぞれ、上側平板４１１Ｄのリブ６３Ｄと一部が軸方向に重なるとともに、上側平板４１１Ｄのリブ６３Ｄよりも周方向他方側にずれて配置される。第２中間平板４１５Ｄのリブ６３Ｄはそれぞれ、第１中間平板４１４Ｄのリブ６３Ｄと一部が軸方向に重なるとともに、第１中間平板４１４Ｄのリブ６３Ｄよりも周方向他方側にずれて配置される。第３中間平板４１６Ｄのリブ６３Ｄはそれぞれ、第２中間平板４１５Ｄのリブ６３Ｄと一部が軸方向に重なるとともに、第２中間平板４１５Ｄのリブ６３Ｄよりも周方向他方側にずれて配置される。また、第４中間平板４１７Ｄのリブ６３Ｄはそれぞれ、第３中間平板４１６Ｄのリブ６３Ｄと一部が軸方向に重なるとともに、第３中間平板４１６Ｄのリブ６３Ｄよりも周方向他方側にずれて配置される。

複数の平板４１０Ｄは、上述の通り、周方向一方側へと回転する。これにより、図１４中に矢印で示すように、各平板４１０Ｄの通気孔６０Ｄを通って上方から下方へと向かう気流は、複数の平板４１０Ｄに対して、周方向一方側から周方向他方側へと向かう。このため、リブ６３Ｄが上方から下方へ向かって周方向他方側へとずれることにより、通気孔６０Ｄを通って上方から下方へと向かう気流が下方かつ周方向他方側へと案内され、リブ６３Ｄに衝突するのが抑制される。したがって、当該気流が弱まるのが抑制される。

また、図１４の例では、各リブ６３Ｄが、周方向一方側の縁部に、軸方向下側に向かうにつれて周方向他方側へ傾斜する傾斜面６３０Ｄを有する。これにより、通気孔６０Ｄを通って上方から下方へと向かう気流が、下方かつ周方向他方側へとよりスムーズに案内される。したがって、全ての軸方向隙間へ十分な量の気体が供給されるため、送風部４０における送風効率が向上する。

図１５は、他の変形例に係る送風装置１Ｅの部分断面図である。図１５の例の送風装置１Ｅでは、モータ部３０Ｅが、静止部３１Ｅと、回転部３２Ｅと、２つの玉軸受３３Ｅとを有する。

静止部３１Ｅは、ステータ固定部３１１Ｅと、ステータ３１２Ｅとを有する。ステータ固定部３１１Ｅは、ハウジング２０Ｅに固定される有底円筒状の部材である。ステータ３１２Ｅは、ステータ固定部３１１Ｅの外周面に固定された電機子である。

回転部３２Ｅは、シャフト３２１Ｅと、ハブ３２２Ｅと、マグネット３２４Ｅとを有する。シャフト３２１Ｅは、少なくとも下端部がステータ固定部３１１Ｅの内部に配置される。また、シャフト３２１Ｅの上端部は、ハブ３２２Ｅに固定される。マグネット３２４Ｅは、ハブ３２２Ｅに固定される。マグネット３２４Ｅは、ステータ３１２Ｅと径方向に対向して配置される。

玉軸受３３Ｅはそれぞれ、回転部３２Ｅを静止部３１Ｅに対して回転可能に接続する。具体的には、玉軸受３３Ｅの外輪が静止部３１Ｅのステータ固定部３１１Ｅの内周面に固定される。また、玉軸受３３Ｅの内輪が回転部３２Ｅのシャフト３２１Ｅの外周面に固定される。そして、外輪と内輪との間に複数の球状の転動体である玉が介在する。このように、モータ部３０Ｅの軸受構造として、流体動圧軸受に代えて、玉軸受等の転がり軸受（ベアリング）が用いられてもよい。

図１５の例では、モータ部３０Ｅが２つの玉軸受３３Ｅを有する。そして、ステータ固定部３１１Ｅの内周面とシャフト３２１Ｅとが対向している軸方向領域の上端付近と下端付近に玉軸受３３Ｅが配置される。これにより、シャフト３２１Ｅが中心軸９Ｅに対して傾斜するのが抑制される。

図１６は、他の変形例に係る送風装置１Ｆの上面図である。図１６の例の送風装置１Ｆでは、ハウジング２０Ｆは、複数の送風口２０１Ｆを有する。具体的には、側壁部２２Ｆが、周方向の複数箇所に、径方向に向けて開口する送風口２０１Ｆを有する。ハウジング２０Ｆは、各送風口２０１Ｆの周囲に舌部２０３Ｆを有する。また、送風部４０Ｆは、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板４１０Ｆを有する。

インペラを有する遠心ファンでは、羽根の形状、枚数、配置等に起因する周期的な騒音が発生する。また、当該騒音は舌部周辺で発生しやすい。このため、複数方向に排気しようとすると舌部が増えるため、さらに騒音特性が悪化する。しかしながら、この送風装置１Ｆでは、平板４１０Ｆの回転により径方向外側へ向かう気流を発生させるため、インペラを有する遠心ファンと比べて周期的な騒音を小さくできる。したがって、この送風装置１Ｆのように、複数方向に排気を行った場合でも、舌部２０３Ｆとの関係により騒音特性が悪化することを抑制できる。

上記の実施形態および変形例では、送風部の有する平板の数が６つであったが、本発明はこれに限られない。平板の数は、２〜５つであってもよいし、７つ以上であってもよい。

また、上記の実施形態および変形例では、ハブがハブ本体部材とフランジ部材との２部材から構成されたが、本発明はこれに限られない。ハブは、１部材で構成されてもよいし、３つ以上の部材で構成されてもよい。

また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。例えば、ハウジング、送風部またはモータ部の形状が、上記の実施形態および変形例と異なっていてもよい。また、上記の各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、送風装置に利用できる。

１，１Ｅ，１Ｆ 送風装置
９，９Ｅ 中心軸
２０，２０Ｅ，２０Ｆ ハウジング
３０，３０Ｅ モータ部
３１，３１Ｅ 静止部
３２，３２Ｅ 回転部
３３Ｅ 玉軸受
４０，４０Ｆ 送風部
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ 通気孔
６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ 内環状部
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ 外環状部
６３，６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄ リブ
２０１，２０１Ｆ 送風口
２０２ 吸気口
３００ 潤滑流体
３０１ シール部
３１２，３１２Ｅ ステータ
３１３ 軸受ハウジング
３２１，３２１Ｅ シャフト
３２２，３２２Ｅ ハブ
３２３ 軸受部材
３２４，３２４Ｅ マグネット
４００ 軸方向隙間
４１０，４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃ，４１０Ｄ，４１０Ｆ 平板
４１１，４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃ，４１１Ｄ 上側平板
４１２，４１２Ｂ，４１２Ｃ，４１２Ｄ 下側平板
４１３，４１４Ｂ，４１４Ｃ，４１４Ｄ，４１５Ｂ，４１５Ｃ，４１５Ｄ，４１６Ｂ，４１６Ｃ，４１６Ｄ，４１７Ｂ，４１７Ｃ，４１７Ｄ 中間平板
６３０Ｄ 傾斜面

Claims (12)

1. 送風装置であって、
   上下方向に延びる中心軸を中心として回転する送風部と、
   前記送風部を回転させるモータ部と、
   前記送風部および前記モータ部を収容するハウジングと、
   を有し、
   前記ハウジングは、
   前記送風部の上部に配置され、軸方向に貫通する吸気口と、
   前記送風部の径方向外側に配置され、周方向の少なくとも一部に径方向に向けて開口する送風口と、
   を有し、
   前記送風部は、軸方向隙間を介して軸方向に配列された複数の平板を有し、
   前記平板の少なくとも一部は、それぞれ、
   前記中心軸を中心として配置される、環状の内環状部と、
   前記中心軸を中心として前記内環状部の径方向外側に配置される、環状の外環状部と、
   前記内環状部と前記外環状部とを連結する、複数のリブと、
   前記内環状部、前記外環状部および周方向に隣り合う２つの前記リブにより囲まれ、軸方向に貫通する複数の通気孔と、
   を有し、
   前記通気孔のそれぞれと、前記送風部の径方向外側の空間とは、前記軸方向隙間を介して連通する、送風装置。
2. 請求項１に記載の送風装置であって、
   それぞれの前記平板の有する前記リブの数は、同一であり、かつ、素数である、送風装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の送風装置であって、
   前記平板の有する前記リブの数は、それぞれ、前記モータ部のスロット数および極数と互いに素である、送風装置。
4. 請求項１に記載の送風装置であって、
   前記平板の有する複数の前記リブは、周方向の間隔が不均一である、送風装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の送風装置であって、
   前記平板の前記リブはそれぞれ、軸方向に隣り合う前記平板の前記リブのそれぞれと、周方向の位置が異なる、送風装置。
6. 請求項５に記載の送風装置であって、
   複数の前記平板は、
   複数の前記リブの周方向の位置が所定の第１位置である前記平板により構成される第１平板群と、
   複数の前記リブの周方向の位置が、前記第１位置と周方向の位置が異なる第２位置である前記平板により構成される第２平板群と、
   を含み、
   前記第１平板群に含まれる前記平板と、前記第２平板に含まれる前記平板とが、軸方向に交互に配置される、送風装置。
7. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の送風装置であって、
   前記送風部は、前記モータ部によって周方向一方側へ回転し、
   複数の前記平板は、
   最も上方に配置された上側平板と、
   最も下方に配置された下側平板と、
   前記上側平板と前記下側平板との間に配置された複数の中間平板と、
   を含み、
   前記上側平板および複数の前記中間平板は、それぞれ、前記内環状部、前記外環状部および前記リブを有し、
   前記中間平板の前記リブはそれぞれ、上方に隣り合う前記平板の前記リブと一部が軸方向に重なるとともに、上方に隣り合う前記平板の前記リブよりも周方向他方側にずれて配置される、送風装置。
8. 請求項７に記載の送風装置であって、
   前記リブは、周方向一方側の縁部に、軸方向下側に向かうにつれて周方向他方側へ傾斜する傾斜面を有する、送風装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の送風装置であって、
   前記吸気口の中心は、前記中心軸と一致する、送風装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記モータ部は、
    電機子と、軸受ハウジングとを有する静止部と、
    前記電機子の径方向に対向する位置に配置されたマグネットと、シャフトと、軸受部材とを有する回転部と、
    を有し、
    前記軸受ハウジングと、前記シャフトおよび前記軸受部材との間には、潤滑流体が介在し、
    前記潤滑流体の界面が、前記軸受ハウジングと前記回転部との間隙であるシール部に配置され、
    前記シール部は、前記界面から遠ざかるにつれて前記軸受ハウジングと前記回転部との距離が大きくなる、送風装置。
11. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記モータ部は、
    電機子と、軸受ハウジングとを有する静止部と、
    前記電機子の径方向に対向する位置に配置されたマグネットと、シャフトとを有する回転部と、
    前記回転部を前記静止部に対して回転可能に接続する玉軸受と、
    を有する、送風装置。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の送風装置であって、
    前記ハウジングは、周方向の複数箇所に前記送風口を有する、送風装置。

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